Câu hỏi: khi một vật dao động điều hòa thì

A. Thế năng với động năng vuông pha

B. Li độ cùng vận tốc đồng pha

C. Li độ và gia tốc ngược pha

D. Gia tốc với vận tốc ngược trộn nhau

Lời giải:

Đáp án : C. Li độ cùng gia tốc ngược pha

Các em cùng x-lair.com tìm kiếm hiểu thêm các kiến thức về li độ với gia tốc trong giao động điệu hoà nhé!

1. Khái niệm về dao động điều hòa

Dao động điều hoà là dao động nhưng mà tọa độ của vật được biểu diễn theo một hàm cos (hoặc sin)theo thời gian.

Bạn đang xem: Một vật giao động điều hòa

Phương trình x = Acos(ωt + φ) được gọi là phương trình của dao động điều hòa, vào đó:

° A là biên độ dao động, là li độ cựa đại của vật với A > 0.

° ωt + φ là pha của dao động tại thời điểm t (đơn vị là radian - rad).

° φ là trộn ban đầu của dao động tại t = 0 (-π≤φ≤π)

2. Bản chất của giao động điều hoà:


Dao động điều hòa là chuyển động củahình chiếu của một chuyển động tròn đều lên một trục tọa độ thuộc mặt phẳng quỹ đạo.

*
lúc một vật dao động điều hòa thì" width="482">

3. Li độ trong giao động điều hoà

Li độhayđộ dờilà khoảng phương pháp ngắn nhất từ vị trí ban đầu đến vị trị hiện tại của vật chuyển động, thường được biểu diễn tọa độ của vật vào hệ quy chiếu khảo ngay cạnh chuyển động.

Li độ trong dao động điều hoà là hàm Cos với đồ thị là hình Sin.

4. Gia tốc vào giao động điều hoà

Gia tốclàđại lượngvật lýđặc trưng cho sự cố gắng đổi củavận tốctheothời gian. Nó là một vào những đại lượng cơ bản cần sử dụng để mô tảchuyển động. Cũng như vận tốc, gia tốc là đại lượng hữu hướng (vector).Thứ nguyêncủa gia tốc làđộ dàitrên bình phươngthời gian.

5. Bài tập về giao động điều hoà

Cách tìm số lần vật đi qua vị trí bao gồm li độ x, có vận tốc v từ thời điểm t1 đến t2

1. Phương pháp

* Giải phương trình lượng giác được các nghiệm

* Từ t1Lưu ý:

+ bao gồm thể giải bài toán bằng cách sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hoà với chuyển động tròn đều.

+ trong mỗi chu kỳ (mỗi dao động) vật qua mỗi vị trí biên 1 lần còn các vị trí không giống 2 lần.

2. Ví dụ

Ví dụ 1:Vật dao động điều hòa với phương trình :

*
khi một vật dao động điều hòa thì (ảnh 2)" width="160">

a) vào khoảng thời gian 2,5 s vật qua vị trí x = 3 cm mấy lần.

b) trong khoảng thời gian 2,0 s vật qua vị trí x = 4 cm theo chiều dương mấy lần.

c) vào khoảng thời gian 2,5 s vật qua vị trí cân nặng bằng theo chiều dương mấy lần.

d) vào khoảng thời gian 2,86 s vật qua vị trí cân nặng bằng mấy lần.

Hướng dẫn:

Trước tiên ta biểu diễn phương trình (1) bên trên vòng tròn, với φ = π/6 rad.

Vật xuất phạt từ M, theo chiều âm.

a) trong khoảng thời gian Δt = 2,5s

⇒ góc quét Δφ = Δt.ω = 2,5.5π = 12,5π = 6.2π + π/2

*
khi một vật dao động điều hòa thì (ảnh 3)" width="231">

Từ vòng tròn ta thấy:

Trong một chu kỳ vật qua x = 3cm được 2 lần tại P(chiều âm) cùng Q(chiều dương)

Trong Δφ1= 6.2π ; 6 chu kỳ vật qua x = 3cm được 6.2 = 12 lần

Còn lại Δφ2= π/2 từ M → N vật qua x = 3cm một lần tại P(chiều âm).

Vậy: vào khoảng thời gian Δt = 2,5s vật qua x = 3cm được 12 + 1 = 13 lần.

b. Vào khoảng thời gian Δt = 2 s

⇒ góc quét Δφ = Δt.ω = 2.5π = 10π = 5.2π

Vật thực hiện được 5 chu kỳ (quay được 5 vòng)

*
khi một vật dao động điều hòa thì (ảnh 4)" width="222">

Từ vòng tròn ta thấy:

Trong một chu kỳ vật qua vị trí x = +4cm theo chiều dương được một lần (tại N)

Vậy: trong 5 chu kỳ thì vật qua vị trí x = 4cm theo chiều dương được 5 lần.

c. Vào khoảng thời gian Δt = 2,5s

⇒ góc quét Δφ = Δt.ω = 2,5.5π = 12,5π = 6.2π + π/2

*
khi một vật dao động điều hòa thì (ảnh 5)" width="225">

Từ vòng tròn ta thấy:

Trong một chu kỳ vật qua vị trí cân nặng bằng theo chiều dương 1 lần tại P.

Trong Δφ1= 6.2π ; 6 chu kỳ vật qua vị trí cân nặng bằng theo chiều dương 6 lần tại P.

Còn lại Δφ2= π/2 từ M → N vật qua không qua vị trí cân bằng theo chiều dương lần nào. Vậy vào khoảng thời gian Δt = 2,5s vật qua vị trí cân nặng bằng theo chiều dương 6 lần.

d) vào khoảng thời gian Δt = 2,86s

⇒ góc quét Δφ = Δt.ω = 2,86.5π = 14,3π = 7.2π + 0,3π

Từ vòng tròn ta thấy:

*
lúc một vật dao động điều hòa thì (ảnh 6)" width="222">

Trong một chu kỳ vật qua vị trí cân bằng 2 lần tại P(chiều âm)và Q(chiều dương).

Trong Δφ1= 7.2π; 7 chu kỳ vật qua vị trí cân bằng 14 lần tại p. Và Q.

Còn lại Δφ2= 0,3π từ M → N vật qua không qua vị trí cân nặng bằng lần nào.

Xem thêm: Living In The Pros And Cons Of Living In A City And In The Countryside

Vậy trong khoảng thời gian Δt = 2,86s vật qua vị trí cân nặng bằng 15 lần.